一种确定绝对重力加速度的方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种确定绝对重力加速度的方法和设备，该方法包括记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列，并基于预设窗口时长和预设平移时长依次截取所述干涉条纹采样序列从而确定多个窗口采样序列，根据所述窗口采样序列和所述窗口采样序列的希尔伯特变换结果确定所述窗口采样序列的解析信号，然后根据所述解析信号和所述窗口采样序列的下落参数确定窗口重力加速度，并根据各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列确定所述落体的绝对重力加速度，从而可以在有振动干扰的情况下进一步提高重力加速度值的测量准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种确定绝对重力加速度的方法和设备
本申请涉及重力测量
，更具体地，涉及一种确定绝对重力加速度的方法和设备。
技术介绍
目前测量重力加速度g值使用的主要工具为激光干涉绝对重力仪，通过精确测量落体在重力场中自由下落的位移和时间来获得重力加速度。现有的重力加速度的测量方法是利用激光干涉监测自由下落物体的轨迹。从激光器中发出的激光光束入射到分光镜后，通过分光镜分为两束：测量光束和参考光束；其中，测量光束照射到被测落体(角锥棱镜)上发生反射；经被测落体反射后的测量光束照射到参考棱镜上进行反射。当被测落体下落时，经参考棱镜反射回来的测量光束和参考光束发生干涉，产生干涉条纹。干涉条纹的个数对应被测落体的下落位移，同时记录被测落体下落的时间。通常采用多点测量，利用最小二乘法拟合得到重力加速度g值。现有技术在激光干涉绝对重力仪干涉条纹数据采集与处理方面，有两种常用方法：方法一是通过对干涉条纹采集数据包含过零点的数据段进行函数拟合，精确获得干涉条纹过零点的时间，然后根据落体位置、时间数据对序列计算重力加速度值；方法二是充分利用整个下落过程所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定绝对重力加速度的方法，其特征在于，所述方法包括：/n记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列，并基于预设窗口时长和预设平移时长依次截取所述干涉条纹采样序列确定多个窗口采样序列；/n根据所述窗口采样序列和所述窗口采样序列的希尔伯特变换结果确定所述窗口采样序列的解析信号；/n根据所述解析信号和所述窗口采样序列的下落参数确定窗口重力加速度；/n根据各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列确定所述落体的绝对重力加速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种确定绝对重力加速度的方法，其特征在于，所述方法包括：
记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列，并基于预设窗口时长和预设平移时长依次截取所述干涉条纹采样序列确定多个窗口采样序列；
根据所述窗口采样序列和所述窗口采样序列的希尔伯特变换结果确定所述窗口采样序列的解析信号；
根据所述解析信号和所述窗口采样序列的下落参数确定窗口重力加速度；
根据各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列确定所述落体的绝对重力加速度。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述窗口采样序列和所述窗口采样序列的希尔伯特变换结果确定所述窗口采样序列的解析信号之前，还包括：
基于对所述窗口采样序列进行希尔伯特变换确定第一希尔伯特变换结果；
基于对所述第一希尔伯特变换结果进行快速傅里叶变换确定频谱信号；
基于对所述频谱信号进行逆快速傅里叶变换确定第二希尔伯特变换结果，并将所述第二希尔伯特变换结果作为所述希尔伯特变换结果。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下落参数包括初步相位、所述落体的下落位移、所述落体的下落时间，激光波长，所述落体的起始位置，所述落体的初速度和所述落体在起始位置的重力加速度，根据所述解析信号和所述窗口采样序列的下落参数确定窗口重力加速度，具体为：
根据所述解析信号的实部和虚部确定所述窗口采样序列的瞬时相位，所述实部是根据所述窗口采样序列确定的，所述虚部是根据所述希尔伯特变换结果确定的；
根据所述下落参数确定自由落体运动轨迹方程；
根据所述瞬时相位和所述自由落体运动轨迹方程确定所述窗口重力加速度。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列确定所述落体的绝对重力加速度之前，还包括：
根据预设重力梯度常数和有效测量高度修正所述窗口重力加速度，并根据所述修正的结果确定修正窗口重力加速度；
根据各所述修正窗口重力加速度确定所述重力加速度序列。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据预设重力梯度常数和有效测量高度修正所述窗口重力加速度，并根据所述修正的结果确定修正窗口重力加速度，具体为：
根据公式g＝g0+γhef确定所述修正窗口重力加速度；
其中，g为所述修正窗口重力...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，薛兵，
申请(专利权)人：中国地震局地震预测研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11